一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置的製作方法

2023-05-11 05:58:26 1

專利名稱：一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低溫等離子體薄膜沉積裝置。
用低溫等離子體技術沉積薄膜材料及進行材料表面處理在國際上得到了飛速發展。已被廣泛地應用在半導體、微電子、光學、機械、新材料等工業領域。涉及不同種類的低溫等離子體技術的設備已在全球形成約每年幾百億美元的巨大市場。陰極弧等離子體沉積薄膜是近十年來發展最為迅速的真空鍍膜技術之一，已大規模的用於工業生產和科學研究。其主要優點是設備的結構和工藝簡單，離化率最高，高速度、高效率。然而，陰極弧在產生離子的同時，嚴重影響了沉積薄膜的質量。因此降低乃至消除這些中性粒子團可顯著提高成膜的質量，並可能製備出特別性質的高質量薄膜材料。
國際上大量進行有關磁過濾陰極弧放電等離子體沉積薄膜研究也是近幾年的事情。研究首先集中在陰極弧等離子體診斷，放電弧穩定性控制，粒子過濾效率等基礎研究問題上。在運用該技術進行薄膜製備方面，較多的是沉積四面體鍵非晶碳膜，並取得了理想的結果。其它種類的薄膜沉積研究相對較少。國內僅有一些零散的有關過濾型陰極弧放電沉積薄膜的介紹。
本實用新型的目的是為了提供一種可過濾陰極弧等離子體中的顆粒團和中性大粒子，僅留下質量和能量相對均勻的純離子，並減少了等離子體的損失，使沉積形成的薄膜表面光滑，缺陷少，沉積溫度低，與襯底結合良好，質量高並容易控制，並可在室溫下製備出質量優異的薄膜材料的一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置。
本實用新型的目的可通過如下措施來實現一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置，包括陰極弧等離子體源、真空靶室，陰極弧等離子體源與真空靶室之間通過磁螺旋管相連，在磁螺旋管內設有螺旋線圈，在磁螺旋管外設有磁場。
本實用新型相比現有技術具有如下優點1、本實用新型對陰極弧離子源的離子束進行磁過濾，同時利用磁過濾管的轉折將離子束中的顆粒團和中性大粒子過濾掉，僅留下質量和能量相對均勻的純離子，並減少了等離子體的損失，使沉積形成的薄膜表面光滑，缺陷少，沉積溫度低，與襯底結合良好，質量高並易控制。
2、本實用新型不但可以形成高質量的常規金屬、化合物、陶瓷等薄膜材料，還可在低溫環境下合成如金剛石、立方氮化硼及β相碳氮等新奇亞穩態相晶體。
2、本實用新型還為材料薄膜沉積過程的微觀機理研究提供了理想的手段。
本實用新型的具體結構由以下附圖給出


圖1是本實用新型的結構示意
圖1—陰極弧等離子體源 2—磁螺旋管 3—螺旋線圈4—磁場 5—真空靶室本實用新型還將結合附圖實施例作進一步詳述參照
圖1，一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置，包括陰極弧等離子體源1、真空靶室5，連接陰極弧等離子體源1與真空靶室5的導管為磁螺旋管2，在磁螺旋管2內設有螺旋線圈3，在磁螺旋管2外設有磁場4。
所述的磁螺旋管2呈「S」形。
所述的磁螺旋管2呈四分之一準圓形。
在所述的磁螺旋管2上還可設有轉折帶。
權利要求1.一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置，包括陰極弧等離子體源(1)、真空靶室(5)，其特徵在於連接陰極弧等離子體源(1)與真空靶室(5)的導管為磁螺旋管(2)，在磁螺旋管(2)內設有螺旋線圈(3)，在磁螺旋管(2)外設有磁場(4)。
2.如權利要求1所述的一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置，其特徵在於所述的磁螺旋管(2)呈「S」形。
3.如權利要求1所述的一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置，其特徵在於所述的磁螺旋管(2)呈四分之一準圓形。
4.如權利要求1、2、3所述的一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置，其特徵在於在所述的磁螺旋管(2)還可設有轉折帶。
專利摘要本實用新型涉及一種沉積高質量薄膜低溫等離子體裝置,包括陰極弧等離子體源、真空靶室,陰極弧等離子體源與真空靶室之間通過磁螺旋管相連,在磁螺旋管內設有螺旋線圈,在磁螺旋管外設有磁場;本實用新型可過濾陰極弧等離子體中的顆粒團和中性大粒子,僅留下質量和能量相對均勻的純離子,並減少了等離子體的損失,使沉積形成的薄膜表面光滑,缺陷少,沉積溫度低,與襯底結合良好,質量高並容易控制,並可在室溫下製備出質量優異的薄膜材料。
文檔編號C23C14/48GK2471791SQ0121315
公開日2002年1月16日 申請日期2001年3月29日 優先權日2001年3月29日
發明者閻鵬勳 申請人:閻鵬勳, 王健民